JPH0466248A - 急冷金属薄帯の製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明は、単ロールを用いた液体急冷法による急冷金属
薄帯の製造方法に関し、注湯ノズルから冷却ロールに最
初の溶鋼を射出する際の溶鋼射出条件を規定した急冷金
属薄帯の製造方法に関するものである。

〈従来の技術〉 非晶質または結晶質の急冷金属薄帯を製造する代表的な
方法として単ロール法があげられる。急冷金属薄帯は、
注湯ノズルのスリット状射出口から溶融金属を高速回転
する冷却ロール上に射出することによって連続的に製造
される。このような急冷金属薄帯の製造装置における注
湯ノズルと冷却ロールの間隙は、一般的にかなり狭く、
冷却口−ルと注湯ノズルの間で溶融金属が形成される湯
だまり部、いわゆるパドル部分の安定化を図ることで急
冷金属薄帯の性状が改善される。

単ロール法での急冷金属薄帯の製造においては、鋳造速
度（製板速度）が極めて早いが、これは鋳造される急冷
金属薄帯が冷却ロールの回転速度と同時に進行するため
である。冷却ロールの速度は、通常時速８０〜１００−
にも達することから、パドルの形成およびブレークは瞬
間的におこる。したがって、注湯初期のパドル形成条件
を良好なものとするためには瞬間的なパドル挙動を制御
する厳密な管理条件が要求される。注湯初期にパドルブ
レークが生じると、パドル後面に飛散した溶鋼粒は冷却
ロールの表面に乗って再び注湯ノズルに引き込まれて、
パドルを壊すか、またはノズルの射出孔付近に付着して
パドルの円滑な流れを妨げるために、結果として急冷金
属薄帯の性状が悪化する。

しかしながら、単ロール法においては、注湯初期の段階
で溶鋼が冷却ロールと初めて接触するときには安定した
パドル形成がむずかしく、溶鋼が進行方向とは逆方向に
とびだして飛沫状に飛び散る、いわゆる、パドルブレー
ク現象がしばしば発生する。パドルブレークによって飛
散した溶鋼粒は、注湯ノズル先端部に付着し、それがそ
の後の急冷金属薄帯の表面に疵を発生させる原因となる
。

このようなパドルブレーク現象を低減する目的で、特開
昭５８−１２２１５７号公報では、注湯ノズルとタンデ
ィツシュの間に仕切り用のストッパーを設け、高温度の
溶融金属をタンディツシュ内に注湯して保定後、最適温
度の溶融金属を注湯する方法が開示され、またストッパ
ーを用いて溶融金属の落下に伴う動圧を利用する方法が
提案されている。

このように注湯ノズルとタンディツシュとの間に仕切用
のストッパーを設ける方法は、ノズル詰まりにとっては
有効ではあるが、基本的には動圧の適正な設定がなされ
ない限りパドルブレークの防止効果は期待できない。

また、特開昭６３−１１９９５７号公報には、パドルブ
レーク防止策として、ノズルの射出孔を射出方向に傾け
る方法が開示されているが、この方法は、溶鋼の流れの
ベクトルを変えることでパドル後面への影響を小さくし
ようとするもので、有効な手段であることは間違いない
、しかしながら、この方法でもパドル内面から後面へか
かるパドル内の溶融金属圧力（以下圧力と略す）は変わ
らないために、本質的な解決方法とはなっていない、し
たがって、単ロール法においては、注湯初期のパドルの
形成時のパドルの安定化とブレークの抑止は、極めて重
要な課題として残っていた。

〈発明が解決しようとする課題〉 本発明は、これらの課題を解決する手段として、注湯初
期の非常に不安定な状態において、パドル内面の圧力を
小さくすることによってパドルブレークを防止する方法
を提供するためになされたものである。

〈課題を解決するための手段〉 本発明は、■高速で回転する冷却ロール表面上に、溶融
金属を保持したタンディツシュから注湯ノズルを介して
、前記溶融金属を噴出して前記冷却ロール表面上で冷却
凝固させて急冷金属薄帯を製造する方法において、前記
タンディツシュと注湯ノズルとの間に仕切用のストッパ
ーを設け、タンディツシュから注湯ノズルに注湯する注
湯初期の溶融金属圧力が、注湯安定期の溶融金属圧力よ
りも低い状態で、ストッパーを開放し注湯を開始するこ
とを特徴とする急冷金属薄帯の製造方法であり、また■
前項ｌ記載の方法において、下記の式を満足する条件下
で注湯を開始することを特徴とする急冷金属薄帯の製造
方法である。

記 Ｗａ ここで、ＷＳ：注湯初期の溶融金属圧力、Ｗａ：注湯安
定期の溶融金属圧力。

〈作用〉 第３図に本発明が適用される単ロール式急冷金属薄帯製
造装置の一例を模式的に示したが、この図に従って注湯
初期の状況について説明する。

溶解炉８で溶解された溶融金属２は、溶解炉ストッパー
９を上昇させることによって、十分に予熱されたタンデ
ィツシュ５内に供給される。タンディツシュ５内で所定
量（所定ヘッド高さ）の溶融金属が溜った時点でストッ
パー駆動手段７によってストッパー６をタンディツシュ
５の上方まで引き上げ、十分に予熱された注湯ノズルｌ
内への溶融金属の注湯を開始する。注湯ノズル内に注湯
された溶融金属は、スリットＩＯを通って高速回転する
冷却ロール３表面上に噴出され、その表面において急冷
凝固し、急冷金属薄帯となる。

従来は、上記の注湯ノズル１内への注湯開始は、タンデ
ィツシュ内に、定常製板時に相当するヘッド高さの溶融
金属が溜ってから行い、それ以降は注湯によって減少す
るタンディツシュ内溶融金属量を補償するように溶解炉
ストッパー９の開度を調整し、タンディツシュ内溶融金
属のヘッド高さを定常値に保持して製板を継続していた
。

すなわち、第１図の製板開始、すなわちタンディツシュ
への注湯開始からの経過時間ｔと製板重量比との関係に
おいて、従来はｔ、以降において、タンディツシュから
注湯ノズルへの注湯を開始するものであった。ここで、
製板重量比はタンディツシュ内溶融金属ヘッド比ｈ／ｈ
ａ（た望し、ｈは時間ｔにおけるヘッド高°さ、ｈａは
定常製板時の設定ヘッド高さである）である。

しかし、このような注湯開始方法によっては、基本的に
動圧の適正な設定がなされていないのでパドルブレーク
を生じ易い欠点があったことは前述の通りである。

また、タンディツシュ５を密閉し、ガス加圧によって注
湯時の圧力を確保する方法においては、ｈ　／　ｈ　ａ
の代りに溶融金属へラドｈとガス圧力Ｐの総和の圧力の
比Ｗ／Ｗａ＝（ρｇｈ＋Ｐ）／（ρｇｈａ＋Ｐａ）が１
００％になる【、以降で注湯が開始されており、同様の
問題があった。

これに対し本発明では、第２図から注湯初期製板開始時
の溶融金属の圧力をＷｓを注湯安定期（定常製板時）時
の溶融金属の圧力Ｗａよりも低い圧力にあるとき（すな
わち第１図でｔ３より前の時期）に最初の注湯を行うと
ころに特徴がある。

この方法によれば、初期の圧力は溶鋼の物性値が変わっ
てもストッパー開放タイミングをそれに容易に合わせる
ことができるばかりでな（、冷却ロール上に極めてスム
ースな溶鋼流れをつくることが容易となる。

当然のことながら、溶鋼の種類が変わればパドルブレー
クの臨界射出圧は異なるが、本発明者らの調査結果によ
れば、物性値の異なる鋼種を種々用いても、注湯初期の
圧力の適性値は定常製板時の適正圧力の８０％を上回る
ことはなかった。

第２図は、注湯初期の圧力Ｗｓと注湯安定期の圧力Ｗａ
の関係から注湯初期の圧力の適正範囲を求めたものであ
る。

Ｗｓが０．２・Ｗａ未満ではノズルの詰まりがしばしば
発生して製板できず、また、Ｗｓが０．８・Ｗａを越え
るとパドルブレークが発生して、その後のリボン製板を
著しく妨げることがこの図から明らかである。

したがって、本発明では、製板時の８０％以下の圧力と
、２０％以上の圧力の範囲で、タンディツシュ内のスト
ッパーを開放することにした。

なお、注湯初期の圧力を注湯安定期の圧力よりも低くす
ると、注湯安定期の圧力に達するまでの間は薄帯の厚み
が安定しないという不利益な面があるが、注湯初期にパ
ドルブレークを誘引してそのロット全体がキズで覆われ
る被害を防止できるので、より大きな効果があることを
本発明者らは確認できた。

〈実施例〉 射出孔幅が１５０−で注湯ノズル内に整流化のためのメ
ツシュ状仕切板を設けた注湯ノズルを取り付けたタンデ
ィツシュに、定常製板時重量（５０ｋｇ）の製板重量比
が３０％である１５ｋｇを供給されたところで注湯ノズ
ル上部にセットされていたストッパーを開放し、注湯ノ
ズルから冷却ロールに溶鋼を流下させた。

このとき、１１５００００秒の解析能力を持つビデオで
測定したところ、溶鋼流速は１．５ｍ／ｓｅｃであった
。ノズル先端から射出された溶鋼は、１５０鵬輻を０．
０９ｓｅｃ以内に広がった。このとき、パドルブレーク
はまったくなく良好な状態で製板を開始できた。

〈発明の効果〉 本発明方法によると、パドルブレークの発生が防止され
良好な状態で急冷ｉｓ金金属製造することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、製板開始時期と、製板重量比との関係を示す
特性図、第２図は、製板結果におよぼすＷｓとＷａとの
影響を示す特性図、第３図は、タンディツシュ、冷却ロ
ールなどでの溶鋼流れを示す模式図である。 ｌ・・・注湯ノズル、　　２・・・溶融金属、３・・・
冷却ロール、　　４・・・整流フィルター５・・・タン
ディツシュ、６・・・ストッパー７・・・ストッパー駆
動手段、８・・・溶解炉、９・・・溶解炉ストッパー　
　１０・・・スリット。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、高速で回転する冷却ロール表面上に、溶融金属を保
   持したタンディッシュから注湯ノズルを介して、前記溶
   融金属を噴出して前記冷却ロール表面上で冷却凝固させ
   て急冷金属薄帯を製造する方法において、 前記タンディッシュと注湯ノズルとの間に仕切用のスト
   ッパーを設け、タンディッシュから注湯ノズルに注湯す
   る注湯初期の溶融金属圧力が、注湯安定期の溶融金属圧
   力よりも低い状態で、ストッパーを開放し注湯を開始す
   ることを特徴とする急冷金属薄帯の製造方法。 ２、請求項１記載の方法において、下記の式を満足する
   条件下で注湯を開始することを特徴とする急冷金属薄帯
   の製造方法。 記 ０．２≦Ｗｓ／Ｗａ≦０．８ ここで、Ｗｓ：注湯初期の溶融金属圧力、 Ｗａ：注湯安定期の溶融金属圧力。